Les acides aminés sont les éléments constitutifs de base des organismes vivants et se présentent généralement dans une configuration connue sous le nom de forme L. Cependant, il existe quelques exemples exceptionnels de l’image miroir structurelle de la forme L (connue sous le nom de forme D) présente chez les animaux. La D-sérine est un acide aminé de forme D représentatif et joue un rôle crucial chez les mammifères, mais son rôle chez les non-mammifères n’est pas clair. Des chercheurs japonais ont récemment découvert un rôle fonctionnel de la D-sérine chez un invertébré marin, ce qui pourrait donner un aperçu de l’évolution de la fonction des acides aminés D dans les organismes.
Dans une étude publiée ce mois-ci dans Avancées scientifiques, une équipe dirigée par l’Université de Tsukuba a découvert que la D-sérine sert de signal chimique qui permet la migration des tissus chez les ascidies marines lorsqu’elles perdent leur queue lors de la transformation des têtards en leur forme mature. Leurs découvertes offrent une compréhension plus large des signaux chimiques qui se produisent lors de la transformation de l’organisme.
Chez les mammifères, la D-sérine se lie à un canal ionique présent dans les neurones appelé N-récepteur du glutamate de type méthyl-D-aspartate (NMDAR) pour réguler la transmission des messages dans le cerveau. La D-sérine joue également un rôle fonctionnel dans le tissu cutané des mammifères. Cependant, son rôle chez les non-mammifères est moins bien compris, ce que les chercheurs de l’Université de Tsukuba ont cherché à résoudre.
La D-sérine a été détectée dans des organismes tels que les insectes, les nématodes et les mollusques. Sa présence globale dans les métazoaires reflète la présence conservée d’une protéine qui convertit la L-sérine en sa forme D, appelée sérine racémase. »
Professeur Yasunori Sasakura, auteur principal de l’étude
Les résultats précédents de l’équipe impliquaient une sérine racémase dans la régression de la queue des têtards de l’ascidie marine Ciona. Dans cette étude, ils ont cherché à clarifier le rôle de la D-sérine dans ce processus et ont découvert que la D-sérine est responsable de la formation d’une poche dans le Ciona épiderme qui permet à la queue de régresser dans le corps principal. Cette poche a été formée par la liaison de la D-sérine au NMDAR dans l’épiderme, provoquant la libération de vésicules remplies de liquide.
« Les résultats ont été saisissants », explique le professeur Sasakura. « Nous avons constaté que la libération de vésicules épidermiques dans Ciona est assez similaire à un processus se produisant dans la peau des mammifères, impliquant un flux de cations médié par les NMDAR. »
Pour évaluer ce qui s’est passé lorsque la D-sérine était absente pendant Ciona régression de la queue, l’équipe de recherche a créé une mutation qui a omis la protéine responsable de la fabrication de la D-sérine à partir de la L-sérine. Ciona les organismes dépourvus de cette protéine n’ont pas réussi à terminer la régression de la queue, alors que les organismes réguliers Ciona organismes ont pu mener à bien le processus.
« Nos découvertes donnent un aperçu de la façon dont l’homéostasie épidermique est maintenue chez les animaux, contribuant à d’autres perspectives évolutives de la fonction des acides aminés D chez les métazoaires », déclare Sasakura.
